为DXGI_FORMAT_B8G8R8A8_UNORM和DXGI_FORMAT_B8G8R8A8_UNORM_SRGB格式启用扫描输出位。 因此,用户模式显示驱动程序应能够执行以下操作:
- 处理对这些格式的主图面的请求。
- 为使用这些格式创建的资源处理对其 SetDisplayMode 函数的调用。
- 处理对其 PresentDXGI 函数的调用,以通过位块传输 (bitblt) 和翻转操作呈现这些格式。
- 处理对其 BltDXGI 函数的调用,以通过拉伸、旋转和解析 (复制这些格式,而 RGBA 变体预期的所有 bitblt 操作) 。
核心功能要求
支持扫描输出(Scan-out)
- 驱动程序需将这两种格式识别为有效的主表面(Primary Surface)格式,允许直接输出到显示器。
模式设置(SetDisplayMode)
- 处理显示模式切换请求,确保硬件支持该格式的扫描输出。
呈现操作(PresentDXGI)
- 支持通过 BitBlt(位块传输)和 Flip(翻转)方式呈现内容。
位块传输(BltDXGI)
- 实现 拉伸(Stretch)、旋转(Rotate)、解析(Resolve) 等操作,兼容所有标准 RGBA 变体的 BitBlt 行为。
驱动程序实现细节
- 主表面请求处理
当应用程序请求创建主表面时,驱动程序需验证格式并配置硬件:
// 检查格式是否支持扫描输出
bool IsFormatSupportedForScanOut(DXGI_FORMAT format) {
return (format == DXGI_FORMAT_B8G8R8A8_UNORM ||
format == DXGI_FORMAT_B8G8R8A8_UNORM_SRGB);
}
// 主表面创建逻辑
HRESULT CreatePrimarySurface(D3D10DDI_HDEVICE hDevice, DXGI_FORMAT format) {
if (!IsFormatSupportedForScanOut(format)) {
return E_INVALIDARG;
}
// 配置显示引擎硬件寄存器
ConfigureDisplayHardware(format);
return S_OK;
}
- SetDisplayMode 实现
设置显示模式时,需同步硬件状态:
HRESULT SetDisplayMode(DXGI_FORMAT format, UINT width, UINT height) {
// 验证格式和分辨率
if (!IsFormatSupportedForScanOut(format)) {
return E_INVALIDARG;
}
// 更新硬件显示模式
UpdateDisplayRegisters(format, width, height);
return S_OK;
}
- PresentDXGI 实现
支持 BitBlt 和 Flip 两种呈现方式:
HRESULT PresentDXGI(
D3D10DDI_HDEVICE hDevice,
DXGI_FORMAT sourceFormat,
BOOL useFlip,
const RECT* pDirtyRect
) {
if (useFlip) {
// 翻转操作:交换前后缓冲区
FlipDisplayBuffer();
} else {
// BitBlt 操作:复制到主表面
BitBltToPrimary(sourceFormat, pDirtyRect);
}
return S_OK;
}
- BltDXGI 实现
处理复杂复制操作(拉伸、旋转等)
HRESULT BltDXGI(
DXGI_FORMAT sourceFormat,
DXGI_FORMAT destFormat,
D3D10_DDI_BLT_FLAGS flags,
const D3D10_DDI_BOX* pSrcBox,
const D3D10_DDI_POINT_2D* pDstPoint
) {
// 验证格式兼容性
if (!IsBltSupported(sourceFormat, destFormat)) {
return E_INVALIDARG;
}
// 根据标志执行操作
if (flags & D3D10_DDI_BLT_STRETCH) {
StretchBlt(sourceFormat, destFormat, pSrcBox, pDstPoint);
}
if (flags & D3D10_DDI_BLT_ROTATE) {
RotateBlt(sourceFormat, destFormat, pSrcBox, pDstPoint);
}
return S_OK;
}
关键硬件交互
寄存器配置
- 设置 像素格式寄存器 为 BGR8888 或 sRGB 模式。
- 配置 扫描输出控制器 的时序参数(如 HTOTAL/VTOTAL)。
DMA 操作
- BitBlt 使用 GPU DMA 引擎 直接复制内存。
- Flip 操作通过 页面翻转(Page Flip) 寄存器切换显示缓冲区。
sRGB 处理
若目标格式为 UNORM_SRGB,需启用硬件的 gamma 校正单元:
void EnableSRGBConversion(bool enable) {
WriteRegister(DISPLAY_ENGINE_SRGB_MODE, enable ? 1 : 0);
}
兼容性验证
测试用例
扫描输出测试
- 创建 B8G8R8A8_UNORM 主表面,验证是否能正常显示。
sRGB 转换测试
- 渲染到 B8G8R8A8_UNORM_SRGB 缓冲区,检查 gamma 校正是否应用。
Blt 操作测试
- 执行拉伸/旋转 BitBlt,验证输出像素精度。
调试工具
- 使用 PIX 或 RenderDoc 捕获帧,检查格式转换和 BitBlt 结果。
- 验证硬件寄存器状态(如通过 GPU 调试寄存器接口)。
性能优化
硬件加速 BitBlt
- 使用 GPU 复制引擎 而非 CPU 进行内存传输。
翻转队列优化
- 实现 多缓冲翻转队列 减少撕裂(Tearing)。
sRGB 直通模式
- 若显示器支持 sRGB,可绕过软件 gamma 校正。
错误处理
- 无效格式:返回 DXGI_ERROR_UNSUPPORTED。
- 硬件资源不足:返回 DXGI_ERROR_DEVICE_REMOVED。
- 模式切换失败:回退到兼容模式并记录警告。
总结
用户模式驱动程序需完整支持:
- 扫描输出初始化(主表面创建和模式设置)。
- 呈现路径(BitBlt/Flip 的硬件加速实现)。
- 格式转换(sRGB 与线性空间的正确处理)。
- 复杂 Blt 操作(拉伸、旋转等 RGBA 标准行为)。